Depósito Legal ppi 201502ZU4668
Vol. 26, No 1, 2
Enero - Junio 2018
An International Refereed Scientic Journal
of the Facultad Experimental de Ciencias
at the Universidad del Zulia
Esta publicación cientíca en
formato digital es continuidad
de la revista impresa
Depósito Legal: pp 199302ZU47
ISSN: 1315-2076
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 26 Especial N° 1, 2, Enero - Junio 2018
CIENCIA 26 (1,2), 23 - 27, 2018
Maracaibo, Venezuela
Estudio químico preliminar de los frutos secos
de Sterculia apetala Druce
Néstor Peña*
1
, Yimi Dulcey
1
, Nilibeth Becerra
1
, José Ortega
1
1 Universidad del Zulia, Facultad Experimental de Ciencias, Departamento de Química,
Laboratorio de Productos Naturales
Recibido: 13-11-2017 Aceptado: 08-01-2018
Resumen
A partir de los frutos secos de Sterculia apétala Druce, mediante maceración con metanol se obtuvo el
extracto metanólico crudo (EMC) de, éste fraccionado con acetato de etilo se obtuvieron las fracciones: soluble
(S1) e insoluble (I1), Del extracto S1, se obtuvo una fracción oleosa, la cual analizada mediante CG-MS, permitió
la identicación del alcaloide 4,5-epoxy-N-metil-(5α,6α) mornan-6-ol y el terpeno biciclosesquifelandreno,
ambos se reportan por primera vez para este género; también se identicó el 14-metilheptadecanato de metilo y
el etenonaftaleno. De la fracción S1, mediante la utilización de técnicas espectroscópicas (IR, RMN) se identicó
el kaempferol-3-0-β-D-(6-coumaroil)-glucopiranosido y una mezcla de β-sitosterol/estigmasterol, Por otro
lado, en la fracción I1, se logró determinar la presencia de compuestos fenólicos, terpénicos y carbohidratos.
Palabras clave: Sterculia apetala, toquímica, Frutos
Preliminary chemical study of dry fruits of Sterculia apetala Druce
Abstract
From the dried fruits of Sterculia apétala Druce, by maceration with methanol, the crude methanolic
extract (EMC) was obtained, this fractioned with ethyl acetate, the fractions were obtained: soluble (S1) and
insoluble (I1), From extract S1, an oily fraction was obtained, which analyzed by CG-MS, allowed the identication
of the alkaloid 4,5-epoxy-N-methyl- (5α, 6α) mornan-6-ol and the terpene bicyclesesquifelandrene, both
are reported for the rst time for this genre; Methyl 14-methylheptadecanate and ethenonaphthalene were
also identied. From the S1 fraction, by using spectroscopic techniques (IR, NMR), kaempferol-3-0-β-D-
(6-coumaroyl)-glucopyranoside and a mixture of β-sitosterol/stigmasterol were identied. In fraction I1, the
presence of phenolic, terpenic and carbohydrate compounds was determined.
Key Words: Sterculia apetala, Phytochemistry, Fruits
* nestorspa@hotmail.com
24 Estudio químico preliminar de los frutos secos...
Scientic Journal from the Experimental Faculty of Sciences,
at the Universidad del Zulia Volume 26 Especial N° 1, 2, Enero - Junio 2018
Introducción
La familia Sterculiaceae es bastante conocida, a
ella pertenecen los géneros Guazuma y Theobroma.
En el primero se incluye al Guazuma ulmifolia
“guácimo”, como una planta de alto valor forrajero,
puesto que sus frutos y partes vegetativas tienen un
mucílago que es apetecible al ganado; en el segundo,
al Theobroma cacao L. “cacao” especie explotada
comercialmente.
1
La familia comprende aproximadamente 68
géneros y 1000 especies.
2
Entre dichos géneros
se encuentran: Waltheria, Melochia, Sterculia,
Helicteres y Theobroma entre otros.
1
Las plantas
de esta familia son reconocidas por ser ricas
en alcaloides, particularmente, los alcaloides
ciclopéptidos, quinolinona e isatin los cuales han
sido empleados en la medicina tradicional para
aliviar la inamación de garganta, para curar la
hinchazón abdominal, disentería y mordedura
de culebra además también son utilizados como
agentes antitumorales.
3
Además, se ha reportado la
presencia de terpenos, avonoides y polisacáridos,
muchos de estos metabolitos han resultado
ser biológicamente activos, razón por la cual
resultan buenos candidatos para su estudio como
fármacos.
4,5,6
Con estos antecedentes, resulta de
interés continuar con los estudios en las diferentes
especies de esta familia, como lo es la Sterculia
apetala Druce, con la nalidad de contribuir al
desarrollo, caracterización y evaluación de nuevos
compuestos de interés biológico y farmacológico.
7,5
Hoy en día las investigaciones en torno a la
búsqueda de metabolitos biológicamente activos
han tomado gran importancia, ya que éstos son
el punto de partida para la obtención de nuevos
fármacos.
Considerando los escasos estudios relacionados
a la química y farmacología de este género, sumado
a la presencia de metabolitos como alcaloides,
terpenos y avonoides; en esta investigación se
sugiere el estudio de S. apetala, que crece en
Venezuela, y determinar la composición química de
los frutos del vegetal, lo cual contribuiría al estudio
del posible potencial biológico de sus extractos.
Materiales y métodos
Tratamiento del Material Vegetal
Los frutos de la especie S. apetala, fueron
recolectados en las zonas aledañas al módulo III
de la FEC en la Universidad del Zulia en el 2013. Se
realizó un muestreo del tipo aleatorio sobre especies
silvestres, La especie vegetal fue identicada por el
Botánico Dr. Miguel Pietrangelil coordinador del
Laboratorio de Sistemática de Plantas Vasculares
de la Facultad de Biología de la Universidad del
Zulia. El material recolectado (frutos), se dejó
secar bajo sombra a temperatura ambiente por
aproximadamente 15 días hasta adquirir un color
marrón claro. Luego, se molió namente hasta
obtener 1,5 Kg. de material seco y molido, éste
material, fue extraído con metanol grado técnico;
el extracto obtenido fue concentrado a presión
reducida en un rota vapor hasta obtener el extracto
metanólico crudo (EMC) (157,23 g). El EMC, se
fraccionó utilizando acetato de etilo, para obtener
las fracciones soluble (S1) (4,29 g, 2,7%) e insoluble
(I1) (152,94 g, 97%).
Estudio Químico
Una porción (4 g) de la fracción S1, fue
cromatograada sobre sílica gel, se separaron 13
fracciones. De la fracción 1 (237 mg) se obtuvo
una fracción oleosa, de color amarillo, la cual se
caracterizó por GC-MS.
Análisis químico de la fracción oleosa
(CG-MS)
El análisis de la fracción oleosa, se realizó
mediante cromatografía de gases acoplada a
espectrometría de masas en un cromatógrafo de gases
Hewlett Packard HP 6890 acoplado a un detector de
masa Hewlett Packard modelo 5973, equipado con
una columna HP-5MS de sílice fundida (30 m x 0.25
mm d.i, con un grosor de película de 0.25 µm). Se
inyectó 1.0 µL con relación de split de 10:1, el gas
de arrastre fue helio a 0.8 mL/min. La temperatura
del inyector y detector varió de 200 a 280 ºC.; La
temperatura de la cámara de ionización y de línea de
transferencia fue de 150 a 280 ºC; el gas de arrastre
fue helio ajustado a una velocidad lineal de 34 cm/s.
La energía de ionización fue de 70 eV. Los espectros
de masa se obtuvieron por barrido automático en el
rango de m/z 20-400 u.m.a, a 3.9 scan/s.
La identicación de los componentes se basó en
la comparación computarizada de sus espectros de
masas, con los de la librería Wiley MS Data y NIST,
además de los descritos por Adams,
27
así como por
la comparación de sus índices de retención con los
datos de la literatura.
28
Obtención del Flavonoide
La fracción 9 (401,3 mg) obtenida a partir del
extracto S1; se separó nuevamente por cromatografía
en silica gel, utilizando acetato de etilo como
eluyente; lo que permitió aislar un sólido amorfo de
color amarillo con un punto de fusión de 254 ºC, el
cual dio positivo a la prueba del ácido difenilborico,
correspondiente a avonoides. A continuación, se
muestran sus datos espectroscópicos:
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RMN
1
H (DMSO) δ (ppm): 3.16 (dd, J= 9.1, 8.6
Hz); 3.21 (dd, J= 8.6, 7.3 Hz); 3.25 (t, J=8.6 Hz);
3.38 (ddd, J= 9.1, 6.5, 1.4 Hz); 4.0 (dd, J= 11.8, 6.5
Hz); 4.28 (dd, J= 11.8, 1.4 Hz); 5.15 (sa, OH); 5.20
(sa, OH); 5.45 (d, J= 7.3 Hz); 6.11(d, J= 15.9 Hz);
6.15 (d, J= 1.7 Hz); 6.38 (d, J= 1.7 Hz); 6.79 (d, J=
8.6 Hz); 6.86 (d, J= 8.6 Hz); 7.34 (d, J= 15.9 Hz);
7.36 (d, J= 8.6 Hz); 7.99 (d, J= 8.6 Hz); 10.2 (sa,
OH).
Obtención del Esterol
La fracción 4 del Extracto S1, eluída con
cloroformo permitió separar un sólido amorfo
de color blanco, el cual fue recristalizo a partir de
metanol presentando un punto de fusión: p.f. 137-
139ºC, Este resultó positivo frente a la prueba
con el reactivo de Lieberman-Burchard, lo que es
indicativo de compuestos del tipo terpeno o esterol.
Sus datos espectroscópicos son los siguientes.
FTIR (KBr) ν(cm
-1
): 3.500 cm
-1
(C=O), 2.960 cm
-1
(C-H), 1380 cm
-1
(C-H), 1670 cm
-1
(C=C).
RMN
1
H (CDCl
3
) δ(ppm): 0,66 (s, Me); 0,78 (s,
Me); 0,81 (d, Me, J=6,7 Hz); 0,90 (d, Me, J=6,7 Hz);
0,98 (s, Me); 3,5 (m, 1H, W1/2=28 Hz); 5,3 (d, 1H,
J=4,7 Hz)
Del extracto I1 se determinó la presencia de
terpenos, carbohidratos y compuestos fenólicos,
su alta polaridad y la característica de oscurecerse
y polimerizarse, dicultan la separación de sus
componentes.
Resultados y discusión
Caracterización de la fracción oleosa
A partir de la fracción 1 (237 mg) del extracto S1, se
separó una fracción oleosa, de color amarillo, la cual
se caracterizó por GC-MS mostrando 4 compuestos
mayoritarios con tiempos de retenciones próximos,
los cuales se muestran en la tabla 1.
Tabla 1. Composición química de la fracción oleosa de las vainas de Sterculia apetala.
Compuestos T.R (Min) Abundancia (%)
β--etenonaftaleno (I) 13,08 4,417
4,5-epoxy-N-metil-( 5, α-6,α)
Mornan-6-ol (II)
14,10 24,20
Biciclosesquifelandreno (III) 15,12 2,62
14-metilheptadecanato
de metilo (IV)
16.19 17,99
T.R: Tiempo de retención en min
El compuesto mayoritario resulto ser un
alcaloide identicado como 4,5-epoxy-N-metil-
(5α,6α) Mornan-6-ol) del tipo mornano. Es
importante mencionar que, con la amplia revisión
bibliográca realizada no se encontraron datos
reportados sobre la presencia de este compuesto
en el género Sterculia, por lo que se podría sugerir
que es la primera vez que se reporta para el género.
Alcaloides de este tipo, poseen una buena actividad
analgésica, por ser del tipo mornano, lo que resulta
de gran importancia su evaluación, analgésica y
antipirética.
También se identicó el biciclosesquifelandreno
un sesquiterpeno bicíclico con esqueleto del tipo
eudesmanos. Los reportes previos sobre aceites
esenciales, particularmente sobre este compuesto,
muestran actividad antioxidante, actividad
antifúngica sobre los géneros Aspergillus, Candida
y sobre promastigotes de Leishmania chagasi,
además el mismo compuesto también ha presentado
efecto antibiótico sobre algunas bacterias como
Escherichia coli, Staphylococcus aureus ATCC
25923 y Salmonella tiphymurium ATCC.
46
El patrón de fragmentación que presenta el
compuesto sesquiterpénico se muestra en la gura
1. La formación de los distintos iones, ocurre
principalmente a partir del ion pico de base
(M-C
3
H
7
)
+
en m/z 161, siguiendo rupturas del tipo
retro-Diels-Alder y reordenamiento de hidrogeno,
se forman los iones m/z 133 (57%), 105 (19%), 119
(71%), 91 y 79.
Figura 1. Rutas de fragmentación del
biciclosesquifelandreno
26 Estudio químico preliminar de los frutos secos...
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También fue identicado el β-etenonaftaleno
y el 14-metilheptadecanato de metilo, siendo este
último un ácido graso encontrado comúnmente
en los aceites de las diferentes especies del género
Sterculia.
Identicación del Kaempferol-3-0-β-D-(6-
coumaroil)-glucopiranosido.
El espectro de RMN C
13
mostro una señal a d 177,3
perteneciente al grupo carbonilico de la avona; Una
señal desplazada a δ 62,9 de un grupo metileno junto
con señales a δ 69,9; 74,1; 76,2; 100,9 sugiriendo la
existencia de una hexopiranosa, siendo la última
señal la del carbono anomerico. Otras señales
observadas fueron dobletes a y un protón cada una J=
16Hz) indicando un resto olenicotrans-sustituido,
el cual podría atribuirse a la olena de un grupo
cinamoilo, p-hidroxisustituido (p-coumarilo), el
cual constituye un resto muy común desde el punto
de vista biogenético.
7
La comparación de los datos
experimentales y los reportados en la literatura
propone la presencia del Kaempferol-3-0-β-D-(6-
coumaroil)-glucopiranosido
8
(Figura 2)
Figura 2. Kaempferol-3-0-β-D-(6-coumaroil)-
glucopiranosido (tilirosido)
Identicación de β-sitosterol y estigmaterol.
La Cromatografía del extracto S1, permitió aislar
un sólido de punto de fusión: p.f. 137-139ºC y que
dio positivo a la prueba de terpenos y esteroles, el
espectro FTIR permitió observar una banda de
tensión O-H a 3600 cm
-1
y una banda de tensión
C=C olenico en 1670 cm
-1
. El espectro de RMN
1
H
mostro a campo alto seis señales atribuibles a grupos
metilo, típicas de una estructura del tipo terpénica
o esteroidal, además de la existencia de una señal
doblete a δ 5,3 (J = 4,7 Hz) que integra para un
protón, cuyo desplazamiento es característico del
protón H-6 de esteroles Δ
5
-insaturados y a campo
bajo se observaron dos señales características de
la parte AB de un sistema ABX, perteneciente a
protones olefínicos (δ 5.1 dd, J= 15,4; 8,1 Hz; δ 4,9
dd, J= 15,1; 8,0 Hz), los datos espectroscópicos
obtenidos indicaron la presencia de una mezcla de
β-sitosterol y estigmasterol en una relación 1:0,4;
respectivamente.
Conclusiones
A partir de los frutos del vegetal se obtuvieron
los extractos EMC, S1 e I1; A partir del extracto S1
se obtuvo una fracción oleosa, su análisis mediante
GC-MS permitió identicar los compuestos:
4,5-epoxy-N-metil-(5, α-6,α) Mornan-6-
ol, biciclosesquifelandreno, β-etenonaftaleno
y 14-metilheptadecanato de metilo; hasta los
momentos basados en una amplia revisión
bibliográca no se han encontrado reportes sobre
los compuestos antes mencionados por lo que se
puede inferir que es la primera ves que se reportan
para el género Sterculia y a especie apetala
O
N
OH
β-etenonaftaleno (I) 4,5-epoxy-N-metil-(5,α-6,α)
Mornan-6-ol (II)
H
O
O
biciclosesquifelandreno (III) 14-metilheptadecanato de metilo (IV)
Del extracto S1se aisló una mezcla de β-sitosterol
y estigmaterol, además se identicó el Kaempferol-
3-0-β-D-(6-coumaroil)-glucopiranosido.
Del extracto I1 se determinó la presencia de
terpenos, carbohidratos y compuestos fenólicos.
En virtud de los resultados obtenidos es de
vital importancia realizar estudios biológicos con
la nalidad de sugerir aplicaciones farmacológicas
tanto a los compuestos identicados como a los
extractos del vegetal.
Agradecimientos
Los autores agradecen al CONDES, proyecto CC-
0286-13 por el nanciamiento de este trabajo
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Esta revista fue editada en formato digital y publicada
en junio de 2018, por el Fondo Editorial Serbiluz,
Universidad del Zulia. Maracaibo-Venezuela
Vol.26 Nº1, 2